مقایسه عملکرد گندم در سامانه‌های زراعی تحت مدیریت رایج و پیشرفته با استفاده از GIS

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجو

2 دانشیار گروه زراعت دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان

3 کارشناس ارشد اداره منابع طبیعی استان گلستان

4 استادیار مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی استان گلستان

چکیده

سابقه و هدف: بررسی عملکرد و دلایل تفاوت عملکرد در سامانه‌های زراعی می‌تواند به یافتن راهکارهایی منجر شود که با استفاده از آن‌ها می‌توان تولید را در مقیاس کلان منطقه‌ای افزایش داد. یکی از وظایف مهم علم زراعت تعیین عوامل محیطی و زراعی محدودکننده عملکرد در یک ناحیه معین است. هیچ روش کاملی برای این منظور وجود ندارد، زیرا ناهمگونی و اثرات متقابل زیادی در محیط و مدیریت زراعی وجود دارد که اجازه تجزیه و تحلیل آماری کامل را میسر نمی‌سازد. یکی از روش‌هایی که می‌توان از آن برای تجزیه و تحلیل عوامل محدودکننده عملکرد استفاده کرد، اولویت‌بندی این عوامل از طریق رتبه‌بندی است. مهم‌ترین هدف از انجام این تحقیق، پیدا کردن راهکارهای مدیریتی مناسب و توصیه آن جهت افزایش عملکرد گندم در سامانه‌های زراعی ناکارامد بود. به‌این منظور عملکرد گندم در سامانه‌های زراعی رایج و پیشرفته مورد مقایسه قرار گرفت تا اختلافات مدیریتی در این سامانه‌ها مشخص شود. از آن‌جا که اختلاف در عملکرد می‌تواند دلیلی جز اختلاف در مدیریت مزارع نیز داشته باشد، وضعیت این سامانه‌ها از دیدگاه شاخص‌های توپوگرافی، اقلیمی، خاکی، اقتصادی و اجتماعی نیز مورد بررسی قرار گرفت.
مواد و روش: جهت بهبود عملکرد گیاهان زراعی می‌توان عملیات مختلف زراعی را بهینه نمود. این پژوهش در سال زراعی 92-1391 به‌منظور مقایسه عملکرد گندم در سامانه‌های زراعی رایج و پیشرفته با استفاده از GIS در بخشی از اراضی زراعی استان گلستان، در 68 مزرعه در ده منطقه روستایی (مزارع رایج) و 10 مزرعه از مزارع شرکت سهامی مزرعه نمونه استان گلستان (مزارع پیشرفته) انجام شد. به‌منظور بررسی شرایط اقلیمی و توپوگرافی محدوده مورد مطالعه از اطلاعات بلندمدت 51 ایستگاه‌ هواشناسی هم‌دیدی و باران‌سنجی استان گلستان و 32 ایستگاه هم‌دیدی استان‌های گلستان، مازندران، سمنان و خراسان شمالی و مدل رقومی ارتفاعی زمین (DEM) استان با دقت 20 متر استفاده شد. اطلاعات مربوط به‌ مدیریت مزارع و وضعیت اجتماعی زارعین، از طریق مصاحبه شخصی و تکمیل پرسش‌نامه، جمع-آوری شد.
یافته‌ها و نتیجه‌گیری: نتایج تجزیه واریانس اطلاعات مزارع نشان‌داد که رابطه آبیاری، دفعات استفاده از کود نیتروژن سرک، استفاده از ریزمغذّی‌ها، ماشین‌آلات کاشت، رقم زراعی، مدیریت بقایا، استفاده از قارچ‌کش، تناوب تابستانه و پاییزه سال قبل، دانش کشاورزی و تاریخ کاشت با عملکرد معنی‌دار بود. همچنین، نتایج تجزیه رگرسیون نشان‌داد که از بین پارامتر‌های کمّی مورد بررسی مقدار کود نیتروژن در سرک دوم و سطح زیر کشت مهم‌ترین فاکتورهای تعیین کننده تولید عملکرد گندم بودند. نتایج کلی بررسی شاخص‌های محیطی مورد مطالعه نشان‌داد که کیفیت این عوامل در مزارع رایج مطلوب‌تر از مزارع پیشرفته بود، درحالی‌که عملکرد در مزارع پیشرفته بیش‌تر از مزارع رایج بود. بر اساس نتایج به‌دست آمده مدیریت مزرعه مهم‌ترین عامل در تولید گندم بوده و در مزارع رایج می‌توان با مدیریت بهتر به عملکرد بالاتری دست یافت. بنابراین در مزارعی که کیفیت محیطی مطلوبی دارند، اما مدیریت زراعی در آن‌ها ضعیف است، این امید وجود دارد که بتوان عملکرد در واحد سطح را افزایش داد. در این راستا، بهبود مدیریت زراعی در مزارع رایج می‌تواند در برنامه‌های بلندمدت مد نظر قرار گیرد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Comparison of wheat yield between common and modern management wheat cropping systems using Geographical Information System approach

نویسندگان [English]

  • saeid mahmoudan 1
  • behnam kamkar 2
  • omid abdi 3
  • nasser bagherani 4
1 student
2 Associate Prof ., Dept. of Agronomy, Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources
3 3Technician of GIS and RS, Golestan Office Natural Resources
4 Academic Member of Agricultural and Natural Resources Center of Golestan Province
چکیده [English]

Background and objectives: One of the important tasks of agronomy is determining those environmental factors limiting crop yield in a given area. To this end, there is no perfect method, because a lot of heterogeneity and interaction between the environment and crop management, that allows statistical analysis does not provide full. One of the methods that can be used to analyze the factors limiting the yield is prioritizing these factors through ranking. The purpose of this research was finding appropriate management practices and recommendations to increase wheat yield in inefficient agroecosystems. For this purpose, wheat yield was compared in common and modern agricultural systems to determine differences in the management of these systems. Because the difference in yield can also resulted from a reason other than differences in farm management, the statusof these systems was also investigated from the perspective of topography, climate, soil, economic and social indices.
Materials and methods: This study was aimed to compare wheat yield in both modern and common wheat fields using Geographical Information System in the Golestan farm lands. For this, 68 and 10 fields were selected for common and modern (Nemoune field) fields respectively in growing season of 2012-2013. In order to investigate on climatic and topographic state of studied area, 51 synoptic and rain-recording stations from Golestan province and 32 synoptic stations including neighbor provinces (Mazandaran, Semnan and North khorasan), and digital elevation model (DEM, 20 m) were used. The information about farm management options and social state of farmers were obtained by personal interview or filling questionnaires.
Results: Fields data analysis showed a significant relation between yield and other factors including irrigation, top dress times of nitrogen, micronutrients application, machinery, variety type, residue management, fungicides application, last summer and autumn rotation, professional education of farmers, and sowing date. Regression analysis results also showed nitrogen quantity in second top-dressing and land cultivation area were as the most important quantitative factors affected wheat yield. Environmental indices assessment revealed that quality of aforementioned factors was better in common fields than modern fields, while yield was higher in modern fields. Base on results, management quality is the most important factor which affects wheat yield, and improved management could enhance the yield in common fields.
Conclusion: So the farms that have good environmental qualities, but poor crop management, there is hope that we can increase the yield per unit area. In this context, improving the management of common agricultural farms can be considered as a long-term plan.

کلیدواژه‌ها [English]

  • " Interpolation"
  • " Remote sensing"
  • "AHP"
1.Ahmadi, M., Kamkar, B., Soltani, A., Zeynali, E., and Arabameri, R. 2010. The
effect of planting date on duration of phonological phases in wheat cultivars and it's
relation with grain yield. Journal of Plant Production. 17(2): 109-122. (In Persian)
2.Ali, M.A., Ali, M., Sattar, M., and Ali, L. 2010. Sowing date effect on yield of
different wheat varieties. Journal of Agricultural Research. 48(2): 157-162.
3.Clapham, W.M., and Fedders, J.M. 2008. Effect of sowing date of triticale on
seasonal herbage production in the central Appalachian highlands of the United
States. Grass and Forage Science. 63: 447-457.
4.El-Metwally., E.L., Hassanien, M.A., Hussein, M.M., El-Noemani, A.A., and
Keheal, H.K. 2012. Triticale (Triticosecale) yield as affected by sowing dates and
NPK fertilizers in Egyptian new reclaimed sandy soils. Journal of Applied Sciences
Research, 8(4): 2412-2418.
5.Emam, Y. 2011. Cereal Production. Shiraz University Press. 173p. (In Persian)
6.Entz, M.I., and Fowler, D.B. 1991. Agronomic performance of winter versus spring
wheat. Agronomy Journal, 83(3): 527-532.
7.FAO. 2013. Food and agriculture organization of the united nation. Quaterly bulletin
of Statistics. Remote, Italy.
8.Ghushchi, F. 2000. Triticale, first cereal of man-made. Carnot publications. 76p. (In
Persian)
9.Huci, P., and Baker, R.J. 1993. Intra spike yield distribution of diverse tillering
spring wheat effects of competition. Canadian Journal of Plant Science. 73: 721-
728.
10.Kalateh Arabi, M., Sheikh, F., Soughi, H., and Heivehchi, J. 2011. Effects of
sowing date on grain yield and it's components of two bread wheat (Triticum
aestivum L.) cultivars in Gorgan in Iran. Journal of Plant and Seed Improvement.
2(27): 285-296. (In Persian)
11.Katouk, Sh., Talkheh, Gh., Samieei, A., and Katouk, Sh. 2015. Nutrition Guide of
forage in dairy cows. Aeeizh publications. 408p. (In Persian)
12.Khajehpour, M.R. 2013. Cereals. Jehade Daneshgahi Press of Isfehan University of
Technology. 176p. (In Persian)
13.Lakzadeh, A., and Naderi, A. 2014. Statistical analysis of grain yield and related
trains in promising triticale lines affected by planting date. Journal of Iranian Field
Crop Sciences. 2: 307-315p. (In Persian)
14.Lin, C., and Binns, M.R. 1991. Genetic properties of four types of stability
parameter. Theoretical and Applied Genetics. 82: 505-509.
15.Madhaj, A., Naderi, A., Emam, Y., Ayeneh Band, A., and Noor Mohammadi, Gh.,
2009. Effect of different nitrogen levels on grain protein content and agronomic
nitrogen use efficiency in wheat genotype under optimum and post-anthesis heat
stress condition. Journal of Plant and Seed Improvement. 2(25): 353-371. (In
Persian)
16.Mahfuzi, S., and Amin zadeh, Gh. 2003. Effect of sowing date on grain yield of
wheat with different types of development in the cold region of Ardebil. Journal of
Plant and Seed Improvement. 19: 429-433. (In Persian)
17.Majnun Hosseini, N. 2011. Cereal Production. University of Tehran Press. 120p. (In
Persian)
18.Mcload, J.G., Campbell, C.A., Dyck, F.B., and Vera, C.L. 1992. Optimum seeding
date of sowing wheat in southwestern Saskatchewan. Agronomy Journal. 84: 86-90.
19.Moradi, P., Zavareh, M., Mohsen Abadi, Gh., and Rabiee, M. 2012. Response of
grain yield and yield components of triticale to sowing date and plant density.
Journal of Agriculture and Sustainable Production. 22(4): 99-111. (In Persian)
20.Moradi, P., Mohsen Abadi, Gh., and Rabiee, M. 2013. Effect of sowing and various
seeding rate on some traits and growth of triticale in Rasht climate. Cereal
Research. 3(1): 1-15. (In Persian)
21.Oliver, F.C., and Annandale, J.G. 1998. Thermal time requirement for the
development of green pea (Pisum sativum L.). Field Crops Research. 56: 301-307.
22.Qasim, M., Qamer, M., Alam, F., and Alam, M. 2008. Sowing date effect on yield
and yield components of wheat varieties. Journal Agriculture Research. 46(2): 135-
350.
23.Rafiee, K., Siadat, A., Alami Saeed, Kh., Ebdali, A., Yousefi, Kh., and Naghi
Zadeh, M. 2014. Study on yield and grain filling period of triticale in different
planting date in Ahvaz region. Journal of Production and Processing of Agricultural
and Horticultural Crops. 11: 160-170. (In Persian)
24.Rashid, A., Ullah Khan, R., Marwat, S.Kh., and Ali, Z. 2010. Response of barely to
sowing date and fertilizer application under rainfed condition. World Journal of
Agriculture Sciences. 6(5): 480-484.
25.Rezaei, F., Ghodsi, M., and Kolarastaghi, K. 2011. Study the effect of planting date
and plant density on yield, speed development and agronomic characteristics of two
triticale genotypes. Iranian Journal of Field Crops Research. 9(3): 397-405. (In
Persian)
26.Sharifi Jahantigh, Gh.R., and Abbasi, M.R. 2009. Forage Crops. Norouzi Press.
120p. (In Persian)
27.Szemplinski, W., and Dubis, B. 2012. Response of winter triticale cultivar to
sowing time and density in north-east Poland. Academy Journal of Environmental
Biology. 11: 73-83.
28.Yagbasanlar, T., and Ozkan, H. 1995. Correlation and path coefficient analysis for
ear characters in triticale under Mediterranean climate condition. Crop Science.
174: 297-300.